一,、基礎(chǔ)知識
1、真空的概念
“真空”一詞來自拉丁語“vacuum”,，原意為“虛無”,、“空的”。 真空是指在給定空間內(nèi)低于環(huán)境大氣壓力的氣體狀態(tài),，即該空間內(nèi)的氣體分子密度低于該地區(qū)大氣壓力的氣體分子密度,，并不是沒有物質(zhì)的空間。水環(huán)真空泵應(yīng)用于低真空(105—103 Pa)領(lǐng)域
2,、真空的測量單位
在真空技術(shù)中，表示處于真空狀態(tài)下氣體稀薄程度的量稱為真空度,，可用壓力,、分子數(shù)密度、平均自由程和形成一個單分子層的時間常數(shù)等來表征,，但通常用氣體的壓力(剩余壓力)值來表示,。氣體壓力越低，表示真空度越高,；反之,，壓力越高，真空度越低,。
法定的壓力計量單位為帕［帕斯卡］,，符號為Pa
1Pa=1N.m-2 此外，還可用真空度的百分?jǐn)?shù)作測量單位,。
δ——真空度百分?jǐn)?shù)(%) P——壓力(Pa) Pb-P 表示真空壓力表讀數(shù),，表壓力(用Pe表示) 真空度百分?jǐn)?shù)δ(%)與壓力P對照表
3、單位換算
1atm(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)=1013.25hPa(百帕)
1mmHg(毫米汞柱)=1Torr(托)=1.333 hPa(百帕)
1bar(巴)=1000 hPa(百帕)
1mbar(毫巴)=1 hPa(百帕)
１inHg(英寸汞柱)=25.4mmHg(毫米汞柱)=33.8 hPa(百帕)
4,、相關(guān)術(shù)語
◇氣量——水環(huán)真空泵的氣量是指入口在給定真空度下,，出口為大氣壓1013.25hPa時，單位時間通過泵人口的吸入狀態(tài)下的氣體容積,，m3/min或m3/h ,。
◇zui大氣量——水環(huán)真空泵的zui大氣量是指氣量曲線上的氣量zui大值，m3/min或m3/h,。
◇真空度(或稱作壓力)——水環(huán)真空泵的真空泵是指入口處在真空狀態(tài)下氣體的稀薄程度,，以壓力表示，Pa,、hPa,、kPa。
◇極限真空度(或稱作極限壓力)——水環(huán)真空泵的極限真空度是指入口處氣量為零時的真空度，Pa,、hPa,、kPa。
◇壓縮比——吸入壓力下氣體容積與壓縮后氣體容積之比
◇飽和蒸汽壓——在給定溫度下,，某種物質(zhì)的蒸汽與其凝聚相處于相平衡狀態(tài)下的該種物質(zhì)的蒸汽壓力,。
二、選型指導(dǎo)
真空泵的工作壓力應(yīng)該滿足真空設(shè)備的極限真空及工作壓力要求,。通常選擇泵的真空度要高于真空設(shè)備真空度半個到一個數(shù)量級,。2BVX、2BEX系列真空泵吸氣壓力范圍在33hPa——1013.25 hPa之間,，在此范圍內(nèi),，氣量隨吸氣壓力的不同而變化。根據(jù)氣量和真空度選擇合適的泵,。保證工藝要求的真空度或抽走需要排走的氣體,。泵的工作點(diǎn)盡可能要求在區(qū)內(nèi)，也就是在臨界真空度或臨界排氣壓力的區(qū)域內(nèi)運(yùn)行,。應(yīng)避免在zui大真空度或zui大排氣壓力附近運(yùn)行,。在此區(qū)域內(nèi)運(yùn)行，不僅效率極低,，而且工作很不穩(wěn)定,，易產(chǎn)生振動和噪音。對于真空度較高的真空泵而言,，在此區(qū)域之內(nèi)運(yùn)行,，往往還會發(fā)生汽蝕現(xiàn)象，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的明顯標(biāo)志是泵內(nèi)有噪音和振動,。汽蝕會導(dǎo)致泵體,、葉輪等零件的損壞，以致泵無法工作,。
１,、真空引水
全自動真空引水裝置２ＢＹＳ系列適合大中小型水廠真空引水，待水泵殼充滿水后自動啟動水泵,。
真空引水適用于各種水泵,，特別適用于大、中型泵和吸水管較長的泵,。抽氣管接在泵殼的頂點(diǎn),。一般根據(jù)抽氣量和zui大真空值選擇真空泵，并配一臺備用泵. 2BVX,、2BEX系列真空泵均能滿足水泵引水zui大真空值的要求,，因此只要計算抽氣量即可,。給排水專業(yè)推薦的抽氣量計算方法如下：
W-抽氣量 m3/min
K-漏氣系數(shù) 1.05~1.1
W1-吸氣管中的空氣容積 m3
W2-泵體容積。計算時取水泵吸入口面積乘以吸入口到出水閥的距離
T-引水時間,，不大于5min
Hg-大氣壓的水柱高度 10.33m
Zs-水泵軸到吸水井zui低水位的差m
2,、一般工況條件下泵的選型
當(dāng)用戶對使用的環(huán)境要求不高且具有足夠的循環(huán)水源時，我們給用戶提供的配套形式大多為小成套(既2BEX樣本中的配套形式),。按其傳動方式分為直聯(lián)傳動,、減速機(jī)傳動及皮帶傳動三種。選型原則是按標(biāo)準(zhǔn)狀況下(水溫15℃,、氣溫20℃,、排氣壓力為1013mbar)，水環(huán)
真空泵試驗所測得的性能曲線進(jìn)行選型,，非標(biāo)準(zhǔn)狀況時,，必須對進(jìn)氣速率或氣量進(jìn)行修正。
在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,，以吸入壓力P1和要求的抽氣量Qc,，在樣本性能曲線上尋求對應(yīng)的水環(huán)
真空泵轉(zhuǎn)速(n)和軸功率(P)，當(dāng)所選泵轉(zhuǎn)速n正好是常規(guī)電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速時,，選用的傳動方式為直聯(lián)傳動或皮帶傳動(用戶特殊要求)。當(dāng)所選泵原轉(zhuǎn)速n不是常規(guī)電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速,，而且原轉(zhuǎn)速n與減速機(jī)標(biāo)準(zhǔn)傳動比i的乘積與常規(guī)電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速一致時,，我們選用減速機(jī)傳動。否則就選用皮帶輪傳動,。
選型計算以某化工廠工藝流程設(shè)計參數(shù)為例加以說明：
設(shè)計參數(shù)： 入口氣體溫度 35℃
入口氣體壓力 200hPa
氣量 3000m3/h
工作液溫度 19℃
由于樣本曲線是在進(jìn)氣溫度20℃,，進(jìn)水溫度15℃，排氣壓力1013hPa,，吸入氣體為飽和空氣時測得,，故需將上述參數(shù)進(jìn)行修正。
樣本中規(guī)定條件下的抽氣量
其中,， 
為轉(zhuǎn)速修正系數(shù),，
； 
為樣本中規(guī)定轉(zhuǎn)速,； 
是實(shí)際轉(zhuǎn)速,；
是工作液溫度修正系數(shù)
是吸入壓力；
,，
分別為樣本上的和實(shí)際的工作水溫度下的飽和蒸汽壓,；
， 
分別為樣本上的和實(shí)際的工作水溫度(熱力學(xué)溫度),。
公式于水溫在15℃±5℃范圍內(nèi),，否則要用密封水溫修正圖修正,。
為進(jìn)氣溫度修正系數(shù)，
,， 分別為樣本上的和試驗(實(shí)際)的進(jìn)氣溫度,，由此可知：
考慮到留10%的余量，氣量為
,。
由 
,， ，查樣本曲線,，可用2BEX 303-0的水環(huán)真空泵,，轉(zhuǎn)速為590rpm，軸功率為64kW,。
配套功率的安全系數(shù)K=1.1—1.2(若用于紙廠K=1.3)
減速機(jī)的選用按減速機(jī)機(jī)械功率表選取,，計算功率應(yīng)考慮工礦系數(shù)和安全系數(shù)。zui后校核熱功率,。
皮帶傳動按手冊選用,。
3 火力發(fā)電廠用水環(huán)真空泵機(jī)組的選型
3.1 術(shù)語
◇額定功率(銘牌功率，該工況稱為TRL工況)
在規(guī)定的背壓條件下,，3%補(bǔ)水率,，機(jī)組發(fā)額定功率，其進(jìn)汽量稱為額定進(jìn)汽量(也稱為額定流量,、TMCR流量),。
◇zui大連續(xù)功率(TMCR工況)
在額定進(jìn)汽量條件下，其背壓為考慮年加權(quán)平均氣溫等因素并通過對空冷系統(tǒng)優(yōu)化所確定的背壓(設(shè)計背壓),，補(bǔ)水率為0%的情況下,，發(fā)電機(jī)端輸出的功率。該功率也可作為保證熱耗和汽耗率的功率,。
◇保證熱耗率考核工況(THA工況)
在設(shè)計背壓條件下,，0%補(bǔ)水率，出力為額定功率時的熱耗率和汽耗率作為保證,，
◇閥門全開功率(VWO工況)
汽輪機(jī)在調(diào)節(jié)閥全開時的進(jìn)汽量以及TMCR定義條件下發(fā)電機(jī)端輸出的功率,。一般在VWO下的進(jìn)汽量為額定進(jìn)汽量的1.03-1.05倍。此流量應(yīng)為保證值,。
◇阻塞背壓(Choking Bask Pressure)
汽機(jī)的阻塞背壓是指汽機(jī)末級葉片出口處的蒸汽流速接近該處的音速水平(馬赫數(shù)約為0.95)時的背壓,在通常情況下,他與汽輪機(jī)進(jìn)汽量相關(guān),不同的進(jìn)汽量有不同的阻塞背壓值,。為了規(guī)范汽輪機(jī)的技術(shù)條件,這里特指TMCR流量條件下的阻塞背壓值。
◇過冷度：汽機(jī)排汽飽和汽溫與凝結(jié)水箱入口凝結(jié)水溫之差,。
3.2火電站凝汽器用水環(huán)真空泵的性能曲線主要分為兩種,，一種用于啟動運(yùn)行階段的性能曲線，既是2BEX樣本中曲線,。另一種是正常運(yùn)行的曲線,，此曲線見2BWD樣本,。
3.2.1啟動運(yùn)行階段泵的選型
啟動運(yùn)行階段的目的是在汽輪機(jī)啟動前抽吸凝汽器內(nèi)的空氣，達(dá)到20 kPa——40 kPa的壓力,，以便啟動汽輪機(jī),。
滿足電站的預(yù)定抽真空時間，是本階段選擇真空泵的主要依據(jù),。抽空時間一般在30分鐘之內(nèi),。
抽氣時間可按下式計算
t——抽氣時間 min
V——真空系統(tǒng)的容積 m3
Q——真空泵的抽氣速率 m3/min
P1——真空系統(tǒng)初始壓力
P2——真空系統(tǒng)抽氣終了的壓力
3.2.2 正常運(yùn)行階段，即汽輪機(jī)正式運(yùn)行后,，水環(huán)真空泵所抽吸的氣體包括空氣和水蒸氣,，并不是清一色的空氣?；旌蠚庵懈鞒煞值谋壤?，又與空氣泄漏量及其它因素有關(guān)。
正常運(yùn)行階段的水環(huán)真空泵選型依據(jù)：
mG ：凝汽器泄漏空氣的質(zhì)量流量
P1 ：2BWD系列成套裝置進(jìn)氣壓力
t1：2BWD系列成套裝置進(jìn)氣溫度
tw1 ：系統(tǒng)冷卻水溫度
mG 一般由設(shè)計院提供,，P1和t1通過tw1和負(fù)荷率查凝汽器性能曲線得到,。
正常運(yùn)行階段的水環(huán)真空泵選型以滿足能夠抽除凝汽器泄漏空氣為準(zhǔn)。此階段選型涉及熱工學(xué)相關(guān)知識,，限于篇幅,，本文暫不祥述。
所選真空泵須同時滿足兩種運(yùn)行工況的要求,。
火電廠水冷機(jī)組2BWD真空裝置常規(guī)配置情況表
水環(huán)真空泵的應(yīng)用很廣,，在選型上又有別于水泵，因此推廣水環(huán)真空泵泵時會叫人感到無從下手,，本文就是給大家提供一個方法,，撩去水環(huán)真空泵的神秘面紗,，給大家一點(diǎn)信心,，在面對水環(huán)真空泵時，感到它就是一個老朋友,，樂于接受它,，喜歡它，推廣它,。希望本文對大家能有一些幫助,。
